指向光源裸眼3D投影系统及其3D成像屏幕技术方案

指向光源裸眼3D投影系统涉及显示领域，尤其涉及立体显示领域。指向光源裸眼3D投影系统，包括投影系统、投影屏幕，包括至少两个投影系统，两个投影镜头分别自投影屏幕左侧方向和投影屏幕右侧方向，向投影屏幕投影，且投影区域存在重叠；投影屏幕采用指向光源投影屏幕，指向光源投影屏幕包括一用于成像的成像层，成像层前方设有一层指向光源3D光学机构。还包括一微型处理器系统，微型处理器系统与至少两个投影系统通信连接。通过上述设计，利用人眼左右分别接收不同画面，实现具有裸眼3D显示效果的投影系统。

【技术实现步骤摘要】
指向光源裸眼3D投影系统及其3D成像屏幕
本专利技术涉及显示领域，尤其涉及立体显示领域。
技术介绍
“3D”里的“D”，是英文单词Dimens1n (线度、维)的首字母。3D指的就是三维空间。与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕平面，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。 尽管3D显示技术分类繁多，不过最基本的原理是相似的，就是利用人眼左右分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加重生，构成一个具有前一后、上一下、左一右、远一近等立体方向效果的影像。 在眼镜式3D技术中，我们又可以细分出三种主要的类型:色差式、偏光式和主动快门式。也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。当然现今很多裸眼的3D技术也都有实际产品，如Iens技术，barrier技术等。 相对于传统的电视机而言，3D电视能够呈现出来的图像不再局限于平面，画面大小也不再受屏幕大小的约束，观众会仿佛看到海豚在自己身边优雅游动，鸟儿从头顶轻轻掠过，足球朝面门飞速袭来……这些场景都是以往平面成像电视难以表达出来的。 现有的相对传统的3D显示技术，往往都需要观众佩戴眼镜进行观看。操作和使用都不太方便。 现在虽然有一些裸眼3D技术，但是技术相对不成熟，没有得到广泛普及。现有的裸眼3D技术大都是应用于液晶显示器。至今未发现应用于投影显示器的裸眼3D技术。 指向光源(Direct1nal Backlight)3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指向光源(Direct1nal Backlight) 3D技术，中主要包括指向光源3D光学机构,和所搭配的两组LED，两组LED和指向光源3D光学机构配合快速反应的IXD面板和驱动方法，让3D内容以排序(sequential)方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。但是这种技术还不成熟，且仅仅被应用于了液晶显示中。没有得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种指向光源裸眼3D投影系统，解决以上技术问题。 本专利技术的目的还在于提供一种指向光源投影屏幕，解决以上技术问题。 本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现: 指向光源裸眼3D投影系统，包括投影系统、投影屏幕，其特征在于，包括至少两个投影系统，所述投影系统设有投影镜头； 两个所述投影系统的两个所述投影镜头位于所述投影屏幕后方，且分别自投影屏幕左侧方向和投影屏幕右侧方向，向所述投影屏幕投影，且投影区域存在重叠； 自投影屏幕左侧方向投影的投影系统称为，左投影系统；自投影屏幕右侧方向投影的投影系统称为，右投影系统； 所述投影屏幕采用指向光源投影屏幕，所述指向光源投影屏幕包括一用于成像的成像层，所述成像层前方设有一层指向光源3D光学机构。 还包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统与至少两个所述投影系统通信连接。 上述设计中，用两个投影系统中的投影镜头投射出的光线，取代了传统的3M公司的指向光源(Direct1nal Backlight)3D技术中使用的两组LED。从而使投影系统实现优良的裸眼3D显示。 另外,本专利技术中相对于指向光源(Direct1nal Backlight) 3D技术减少了一套定向反光系统。从而有效简化了系统结构。 再者,指向光源(Direct1nal Backlight) 3D技术中是将用于成像的IXD屏，至于指向光源3D光学机构前方，通过指向光源3D光学机构调整入射到IXD的光线。而本专利技术中，指向光源投影屏幕是将用于成像的成像层置于指向光源3D光学机构后方，首先成像后，再通过指向光源3D光学机构进行光线调整。因此本专利技术与3M公司的指向光源(Direct1nal Backlight) 3D技术结构上有实质性区别。 通过上述设计，利用人眼左右分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加重生，构成一个具有前一后、上一下、左一右、远一近等立体方向效果的影像。通过上述设计可以实现具有裸眼3D显示效果的投影系统。 所述微型处理器系统控制两个所述投影系统，交替投影。通过对两个投影系统中投影的画面进行有机搭配。显示出3D画面。 指向光源投影屏幕，其特征在于，包括一屏幕基体，所述屏幕基体包括一透明基体，所述透明基体包括至少前层和后层，所述后层设有成像层，所述前层设有指向光源3D光学机构。 所述屏幕基体可以采用玻璃材质、钢化玻璃材质、亚克力材质等透明材质中的至少一种。可以是上述材质的复合结构。 所述成像层优选为位于所述屏幕基体后层后方的成像屏幕、成像贴膜或者磨砂层中的至少一种。可以是上述结构的复合结构。允许所述成像层后方再设置有其他辅助光学器件，比如附有偏振膜等。 所述指向光源3D光学机构包括一夹角反射阵列和一汇聚透镜阵列；所述夹角反射阵列包括至少100个夹角反射模块，所述夹角反射模块包括左右设置且成角度的透光的反射面；左侧的反射面称为左反射面，右侧的反射面称为右反射面；两个反射面的夹角位于后方，反射方向斜朝向前方；至少100个夹角反射模块依次顺序排列,构成所述夹角反射阵列； 所述汇聚透镜阵列包括至少100个汇聚透镜，位于所述夹角反射模块前方； 所述成像层呈半透明状态，一侧的所述投影系统投射的光线经过成像层形成像点，所述像点的光线穿过一所述夹角反射模块的一个反射面后，经另一反射面反射，到达前方的所述汇聚透镜，由所述汇聚透镜转化为定向光线。通过产生定向光线，进行定向传输，使特定的眼睛接收到设定的光信号，产生视觉效果。 比如，左投影系统投射的光线经过成像层形成像点。所述像点的光线穿过一所述夹角反射模块的左反射面后，经右反射面反射，到达前方的所述汇聚透镜，由所述汇聚透镜转化为定向光线。通过产生定向光线，进行定向传输，使特定的眼睛接收到设定的光信号，产生视觉效果。 两个所述投影系统的两个所述投影镜头向所述指向光源投影屏幕投影，且投影区域在所述指向光源投影屏幕上的部分完全重叠。以实现全屏效果的3D显示。 所述夹角反射模块的左反射面和右反射面之间的夹角为锐角。优选,左反射面和右反射面与所述成像层之间的角度相等。 左反射面和右反射面之间的夹角的顶部距离所述成像层的距离小于所述汇聚透镜焦距的四分之一。同时优选，大于所述汇聚透镜焦距的二十分之一。 优选，所述夹角反射模块与所述汇聚透镜的数量相同。 优选，左反射面和右反射面之间的夹角为锐角小于等于45度。另外，锐角大于等于15度。以便保证成像效果。 所述汇聚透镜的宽度，大于等于一所述夹角反射模块中，所述左反射面和右反射面上方之间的宽度。以便于结构排布。 优选，所述汇聚透镜为条状的汇聚透镜，所述夹角反射模块为条状，即所述左反射面和右反射面也为条状。 条状的所述汇聚透镜的长度方向与所述夹角反射模块的长度方向平行。 —所述汇聚透镜的宽度跨越两个所述夹角反射模块，且位于所述夹角反射模块前方。 两个相邻的所述夹角反射模块，其中一个的左反射面与另一个的右反射面连接，形成一连接线。所述连接线处位于所述汇聚透镜的主光轴上。 或者，所述汇聚透镜位于所述夹角反射模块的正上方。 条状的所述汇聚透镜的长度方向与所述夹角反射模块的长度方向不平行。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
指向光源裸眼3D投影系统，包括投影系统、投影屏幕，其特征在于，包括至少两个投影系统，所述投影系统设有投影镜头；两个所述投影系统的两个所述投影镜头位于所述投影屏幕后方，且分别自投影屏幕左侧方向和投影屏幕右侧方向，向所述投影屏幕投影，且投影区域存在重叠；自投影屏幕左侧方向投影的投影系统称为，左投影系统；自投影屏幕右侧方向投影的投影系统称为，右投影系统；所述投影屏幕采用指向光源投影屏幕，所述指向光源投影屏幕包括一用于成像的成像层，所述成像层前方设有一层指向光源3D光学机构。

【技术特征摘要】
1.指向光源裸眼3D投影系统，包括投影系统、投影屏幕，其特征在于，包括至少两个投影系统，所述投影系统设有投影镜头； 两个所述投影系统的两个所述投影镜头位于所述投影屏幕后方，且分别自投影屏幕左侧方向和投影屏幕右侧方向，向所述投影屏幕投影，且投影区域存在重叠； 自投影屏幕左侧方向投影的投影系统称为，左投影系统；自投影屏幕右侧方向投影的投影系统称为，右投影系统； 所述投影屏幕采用指向光源投影屏幕，所述指向光源投影屏幕包括一用于成像的成像层，所述成像层前方设有一层指向光源3D光学机构。2.根据权利要求1所述的指向光源裸眼3D投影系统，其特征在于，还包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统与至少两个所述投影系统通信连接。3.根据权利要求1或2所述的指向光源裸眼3D投影系统，其特征在于，所述微型处理器系统控制两个所述投影系统，交替投影。4.指向光源投影屏幕，其特征在于，包括一屏幕基体，所述屏幕基体包括一透明基体，所述透明基体包括至少前层和后层，所述后层设有成像层，所述前层设有指向光源3D光学机构。5.根据权利要求1所述的指向光源投影屏幕，其特征在于，所述屏幕基体采用玻璃材质、钢化玻璃材质、亚克力材质等透明材质中的至少一种。6.根据权利要求4所述的指向光源投影屏幕，其特征在于，所述成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴文，孙倩倩，
申请(专利权)人：上海科斗电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31